กล้องจุลทรรศน์ยังคงไม่ไวพอที่จะจับภาพการทำงานของเอนไซม์ที่เปลี่ยนรูปร่างเหล่านี้ได้ แต่งานวิจัยกว่าทศวรรษสนับสนุนแนวคิดของ Xie ในกรณีตัวอย่างหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Blank และเพื่อนร่วมงานของเธอเพิ่งพบว่าเมื่อพวกเขาดึงส่วนของเอนไซม์ CalB โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม เอนไซม์จะทำงานได้เร็วขึ้น การดึงเอนไซม์อาจเปิดขึ้น เช่น การดึงแท็บในหนังสือป๊อปอัพ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเอนไซม์และความสามารถในการเร่งปฏิกิริยา
ความสะดวกที่ร่างกายจะดูดซึมยาและย่อยอาหารอาจขึ้น
อยู่กับระยะเวลาที่เอนไซม์ใช้ในแต่ละรูปร่าง Blank เสนอว่าเอนไซม์ที่เปลี่ยนรูปร่างสามารถขับเคลื่อนวิวัฒนาการได้ หากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมทำให้เอนไซม์ที่เป็นประโยชน์สามารถคงรูปร่างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเป็นเวลานาน
อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เปลี่ยนไปเหล่านี้ควรเปลี่ยนผลลัพธ์ของสมการมิคาเอลิส-เมนเทนด้วย ในขั้นต้น ชุมชนวิทยาศาสตร์ตอบโต้ด้วยความสับสน: ถ้า Michaelis-Menten ผิด เหตุใดการทดลองทั้งหมดจึงได้ผล
“เมื่อ Sunney เริ่มการวิจัยเหล่านี้ในช่วงปลายทศวรรษที่ 90 ผู้คนพูดว่า ‘Gee ถ้าคุณมีอัตราที่ผันผวนเหล่านี้ ทำไมเราจึงเห็นจลนพลศาสตร์ของ Michaelis-Menten เกือบตลอดเวลา การทดลองของคุณต้องมีบางอย่างผิดปกติ’” Attila Szabo จากสถาบันเบาหวานและทางเดินอาหารและไตแห่งชาติในเมือง Bethesda รัฐ Md. เล่า
ในปี 2548 Xie ได้แก้ไขความขัดแย้ง เขาและเพื่อนร่วมงานพบโมเลกุล
คู่หูที่ปล่อยแสงเรืองแสงออกมาหลังจากทำปฏิกิริยากับเอนไซม์ นักวิจัยได้ชมการแสดงดอกไม้ไฟระดับโมเลกุลประมาณ 20,000 รอบปฏิกิริยา ซึ่งมากกว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในการศึกษาปี 1998 ประมาณ 40 เท่า
นักวิจัยพบว่าเอนไซม์ยังคงกระดิกและเปลี่ยนประสิทธิภาพของมันทุกๆ สองสามปฏิกิริยา แต่เมื่อมีรอบปฏิกิริยาเพียงพอ ความแตกต่างก็อยู่ในเกณฑ์เฉลี่ย “เอนไซม์ดูเหมือนจะมีบุคลิกที่เปลี่ยนไป” Xie กล่าว “แต่ถึงอย่างนั้น สมการของ Michaelis-Menten ก็ยังคงมีอยู่”
ชุมชนชีวเคมีดูเหมือนจะถอนหายใจด้วยความโล่งอก วารสาร Nature Chemical Biologyฉบับปี 2006 ซึ่งมีบทความของ Xie ปรากฏ รวมถึงคำอธิบายในหัวข้อ “Michaelis-Menten is dead; มิคาเอลิส-เมนเตนจงเจริญ!”
นัดหลังซอย
อย่างไรก็ตาม ตามที่ Xie และคนอื่น ๆ ทำนายไว้ ความท้าทายอีกอย่างสำหรับสมการแบบคลาสสิกก็ยังคงเกิดขึ้น การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับเซลล์แต่ละเซลล์ชี้ให้เห็นว่าแม้ว่าสมมติฐานพื้นฐานบางอย่างที่อยู่เบื้องหลัง Michaelis-Menten อาจใช้ได้ในห้องปฏิบัติการ แต่ก็ไม่ได้ผลกับเซลล์จริงเสมอไป
“ในหลอดทดลอง คุณมีสภาพแวดล้อมที่ประดิษฐ์ขึ้นมาก” Grima ผู้สำรวจคำถามพื้นฐานว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นจริงในเซลล์อย่างไร
เซลล์มีความแตกต่างเล็กน้อยจากหลอดทดลอง ประการหนึ่ง เซลล์จะแออัด โมเลกุลที่ใหญ่ที่สุดภายในก็กินพื้นที่ระหว่าง 5 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรทางกายภาพของเซลล์ พื้นที่ว่างที่เหลือจะพบในช่องเล็ก ๆ ที่มีตั้งแต่ประมาณ 50 นาโนเมตรไปจนถึงเพียงไม่กี่ไมโครเมตรที่ด้านข้าง เอนไซม์เองอาจมีความยาวตั้งแต่สองสามถึงร้อยนาโนเมตร ปฏิกิริยาที่อาศัยเอนไซม์ช่วยบางอย่างสามารถเกิดขึ้นได้ภายในนิวเคลียสหรือออร์แกเนลล์ของเซลล์เท่านั้น ภายในเซลล์จริง การประสานงานระหว่างเอนไซม์และคู่ของมันอาจถูกผลักไสให้อยู่ในตรอกซอกซอยซึ่งมีโมเลกุลเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่สามารถบรรจุได้ในแต่ละครั้ง
ซึ่งหมายความว่าเอ็นไซม์และคู่ของเอนไซม์หากันไม่ได้ง่ายเสมอไป นักชีววิทยาได้แสดงให้เห็นว่าเซลล์มีสิ่งที่เรียกว่าเครือข่ายการขนส่งเชิงรุก ซึ่งเป็นเส้นใยที่โมเลกุลสามารถเลื่อนไปมาเพื่อเดินทางระหว่างสถานที่ประชุมได้ หากเอ็นไซม์ไม่สามารถตอบสนองได้ในท้องถิ่น จะต้องใช้บริการขนส่งสาธารณะ
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
